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零碳住宅S1600預制生態住宅的設計攻略!

零碳住宅S1600預制生態住宅的設計攻略!

打印 0條評論來源:綠建節能方向標(id:GreenbuildingGuide)

零碳住宅和零能源住宅是可以互換使用的術語,用來定義具有非常高能效等級的單戶住宅,但整體計算包括許多其他因素,應該堅持良好的內部空氣質量等, 今天帶來一些國外的經驗分享,這是個名為S1600預制生態住宅。


生態住宅S1600預制裝配式住宅由帕拉索爾建筑開發公司設計,巴蒂門預工廠公司建造。生態住宅的專家們最近計算了這個預制生態住宅的總碳足跡,這是一個令人驚訝的結果,因為大多數人們將負擔得起這樣的房價。這是朝著真正的零碳住宅的正確方向邁出了重要的一步,包括建筑材料的嵌入碳和非常低的能源需求的碳生產。 預制生態住宅模型專為卓越性能和可持續發展而設計的產品,重點還包括為居住者保持健康的室內空氣質量。


居民的舒適和生活質量應該永遠是家居設計的重中之重,好消息是健康、舒適的家通常意味著可持續和高效的家。這座由建筑師設計的、現代的、環保的成套房屋不僅感覺寬敞、明亮、誘人,而且碳足跡極低。


設計理念始于對創造的潛在關注低碳住房選擇從搖籃到墳墓,無論是相對緊湊的3居室設計,還是減少施工和運營期間總碳足跡和溫室氣體排放的材料選擇。


這種低碳設計方法的結果是:

計算其建筑的碳足跡,并假設房屋的生命周期為60年,S1600的總碳排放量為10.6噸二氧化碳,僅僅是魁北克的一所同等的房子符合規范建筑低的六分之一。想象一下,如果所有的房子都是為了減少六倍的碳足跡而建造的,會有什么影響!


工廠外的第一個S1600預制房屋在蒙特利爾體育場組裝,用于2019年的家庭展覽,然后被拆卸并轉移到QC的Wakefield,最近在那里完成并投入使用。入住一年后將重新計算能耗,以確定與居住家庭正常使用情況下的實際能耗。



碳應急:瞄準建筑的灰色能量


住宅和商業應用中的新建筑越來越多地按照更高的能效和整體可持續性標準建造。這種建筑趨勢導致建筑環境的排放量略有下降,這是令人鼓舞的。然而,缺少的元素,或房間里的大象,是方程中變量的省略,該變量是建筑材料的體現能量。


考慮到建筑物的平均生命周期和能源性能,只有大約一半的總碳足跡來自運行期間消耗的能源;另一半是體現能量,即提取和運輸原材料,然后到制造商和運輸成品所需的能量。


對于那些希望建造一個真正“綠色”住宅的人來說,這是一個重要的考慮因素,因為與符合規范的行業標準相比,該住宅減少了溫室氣體排放。


計算建筑物的碳足跡


為了證明計算體現能量的重要性,生態家園位于魁北克的分支機構生態居住使用雅典娜建筑影響評估軟件對生態居住區S1600預制套件房屋進行了碳計算,評估每種建筑材料選擇的環境影響。



在設計階段的早期進行碳足跡生命周期分析,可以讓設計師和建筑師看到建筑的得分高在哪里,并找到替代產品來降低住宅設計的溫室氣體排放總量。


軟件程序允許輸入材料的數量和類型(木材、混凝土、絕緣材料、屋頂材料等)。)并返回每個建筑類別的碳影響數字。如下圖所示,碳排放的影響因所選材料而異。


碳減排策略與天然建筑材料


低碳家居設計戰略的基礎包括采購盡可能就地生產的天然建筑材料,并盡可能少地使用加工和化學添加劑。這不僅減少了排放和污染,而且一個同樣重要的結果是,天然材料導致更健康的室內空氣質量,對居住者更安全。


但是減少建筑碳足跡的一個最大考慮是盡可能限制混凝土。一旦做到這一點,下一步就是尋找方法來減少混凝土的影響,必須用于結構完整性或熱質量,通過使用任何當地可用的混凝土來源,包括回收內容,或被認為是像加拿大發明的那種低碳替代混凝土。


一個重要的設計特點,可以導致大幅減少碳足跡的一個家是與基礎,以及你是否建立以上等級或以下等級;我們選擇了上面。選擇地面上的平板而不是地下室可以導致混凝土的使用顯著減少,因為家里的所有墻壁都是木制的。


第一棟S1600住宅是一棟生態住宅概念住宅,采用平板太陽能空氣加熱輻射地板。


天然建筑材料減少排放


使用植物來源的原材料也帶來了另一個主要優勢:生物基材料允許碳封存!例如,根據魁北克住房公司的數據,建筑中每使用1立方英尺的木材,就會減少91千克二氧化碳排放到大氣中。


當你做出假設,然后將它們作為變量輸入不同的軟件計算器時,結果總是會有差異。根據一個不同的軟件工具——木工碳估算器——使用1立方英尺的木材而不是1立方英尺的混凝土相當于減少69公斤的二氧化碳排放量。我們不能說這些數字中哪一個更準確,但無可爭議的事實仍然是,減少碳密集型水泥產品的使用和增加天然碳螯合材料的使用導致凈碳總量降低。


使用天然材料進行建筑的另一個重要屬性是,在使用壽命結束時,任何用作建筑結構或隔熱材料的木材/纖維素的可回收部分都可以在未來再次加工成隔熱材料,其余部分可以用作替代不可再生能源的能源。


膠合板墻而不是干墻:大部分內表面、墻壁和大教堂天花板都已完工,不含尿素-甲醛且無揮發性有機化合物粘合劑的膠合板。


拋光混凝土地板:拋光和密封混凝土板作為成品地板的決定意味著在主地板上不需要額外的木地板,從而減少了材料消耗。墻壁天然的蜂蜜色營造了一種非常溫暖的氛圍,這使得拋光混凝土地板的對比成為一種非常吸引人的口音。使用無毒混凝土密封劑使拋光混凝土地板成為那些對化學物質敏感的人最健康的選擇之一,請閱讀這里的更多內容。


廚房和浴室:廚房和浴室的櫥柜,以及所有的儲物單元也是用同樣的無毒膠合板制成的。這使得它們比通常安裝的標準三聚氰胺櫥柜更耐用,因此更容易維護,并且可以在重新設計時重復使用。


入口、客廳、廚房和浴室的柜門都被防污層壓板,非常耐沖擊和刮擦,并且含有非常少量的毒素。


天花板用rspruce木材裝飾,減少了干墻和材料加工量。


綠色地板材料:房子的第二層覆蓋著由亞麻制成的旱獺皮,亞麻是一種可再生的天然材料非常耐用,不會污染室內空氣質量。


FSC木材和纖維素絕緣:房屋的墻壁和屋頂由FSC認證的木材制成,并采用纖維素(切碎的回收新聞紙),以及木質纖維面板。


金屬和雪松墻板和屋頂:墻壁和屋頂的外部覆層是用鋼完成的,山墻端墻用當地的雪松裝飾。兩者都非常耐用,在使用壽命結束時都可以回收。金屬是一種能源密集型的提取材料,但它有非常長和持久的壽命,并且在其功能壽命結束時是100%可回收的。


在選擇可持續屋面材料方面,建材市場上最具生態災難性的材料之一也是最常見的一種——瀝青瓦。從各種意義上來說,它們都有著糟糕的記錄——原材料大多是石油,它們的壽命很短,回收或再利用的比率極低,這使得它們在生態有害的建筑材料清單中處于首位。


其他天然建筑材料:

木材是一種天然的可再生材料,是綠色家居建筑的主要材料,但木材并不是你能找到的唯一生物基材料。有其他天然建筑產品我們在其他演示房屋中使用過的,或者我們最近在市場上看到的,例如用亞麻、軟木、大麻、稻草甚至稻草制成的建筑材料。


節能機電系統的重要性


一旦建筑圍護結構被設計成將能耗保持在最低水平,機械系統的能效——供暖、制冷和通風——將成為影響總碳足跡的下一個重要設計因素。


這套房子的供暖系統是買方的選擇;在這種情況下,選擇使用電輻射地板(部分太陽能加熱,見下文)和用于加熱和冷卻的微型分體式熱泵。全部電器獲得能源之星認證;所有水龍頭、淋浴頭和馬桶都是低流量的,以減少水加熱和從井中抽水的能量。


即使S1600采用了非常高效的建筑設計,工程師們也注意到,總的估計碳足跡乘以10就是運行能耗。即便如此,它也明顯低于該地區的代碼建造房屋,后者的碳足跡估計為60公噸二氧化碳當量。下圖顯示了這兩個家庭總碳足跡的比較:



此外,將灰度能量和運行能量之間的比率與S1600進行了比較,S1600顯示的體現能量只占總占地面積的一小部分,與按零碳標準建造的家庭中的體現能量相比,大約是一半,如下圖所示。



太陽能加熱地板——一種生態住宅概念


有一個節能功能沒有包括在這個特定房子的碳足跡和能耗計算中,那就是太陽能空氣加熱的平板地板。不像大多數輻射地板加熱液體通過管道在混凝土中,這是一個空氣加熱輻射地板它有4英寸的管道,可以循環熱空氣來加熱混凝土。



重要注意事項–這不是S1600提供的功能。工廠外的第一個套件屋被用作生態家園概念屋,在工程師的幫助下Legalett(生產平板地板套件和空氣加熱輻射地板的公司),建造師們將很快在南墻上安裝太陽能空氣加熱板,將熱空氣輸送到地板上。建模表明,太陽能電池板可以提供所需總熱負荷的70%或更多。


還有一個額外的好處是,這些電池板將在不需要供暖的夏季產生家用熱水。由于這是一個實驗性的、未經測試的概念,不是家庭的標準特征,沒有包括預期的節能空氣加熱太陽能電池板系統,因為它目前只是理論上的。期待著看到它是如何工作的,并在未來分享它!參見下面延時安裝視頻中的太陽能空氣加熱地板。


(編輯:奚雅青)



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[責任編輯:Susan]

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